Mourinho, neo-allenatore del Chelsea, lo segnala alla dirigenza dei Blues e lo chiama a Londra. Stagione 2004-2005: 10 gol su 26 partite in Premiership e 5 in Champions League, condite dalla vittoria in campionato e in Coppa di Lega, suo il gol decisivo. Nella stagione 2005-2006 ha segnato 12 gol in campionato e uno in Champions League, bissando la vittoria in campionato dell'anno prima.Nel febbraio 2006 si è classificato secondo dietro a Samuel Eto'o nella graduatoria del Calciatore africano dell'anno 2005. Il 1° marzo 2007 è stato eletto Calciatore africano dell'anno 2006, battendo proprio la concorrenza di Samuel Eto'o, giunto secondo.Nel settembre 2007 Mourinho si dimette. Drogba, molto legato al tecnico portoghese ma sempre al centro di voci di calciomercato, nel mese seguente rilascia alcune dichiarazioni polemiche verso la sua società e annuncia l'intenzione di essere ceduto alla fine della stagione. Poche ore più tardi esprime pentimento per le sue affermazioni e la volontà di continuare la carriera nel Chelsea. Durante la finale di UEFA Champions League 2007-2008 che ha visto il club londinese affrontare senza successo il Manchester United, avversario dei Blues anche nella fase finale della Premier League 2007-2008, Drogba è stato espulso per aver colpito il difensore del Manchester United Nemanja Vidić.Nel maggio 2009 è al centro di una polemica nei confronti dell'arbitro Tom Henning Øvrebø, aggredito da Drogba a causa del controverso arbitraggio in occasione delle semifinale di Champions League tra Chelsea e Barcellona, vinta dai catalani con un gol all'ultimo minuto.[2] A fine mese ha realizzato uno dei due gol della vittoria contro l'Everton nella finale di FA Cup.